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Título: Diversidade genética, caracterização morfoagronômica, potencial de uso e qualidade pós-colheita de clones de batata-doce [Ipomoea batatas (L.) Lamarck]
Outros títulos: Genetic diversity, morphoagronomic characterization, use potencial, and post-harvest quality of sweet potato clones [Ipomoea batatas (L.) Lamarck]
Autor(es): Sousa, Rosa Maria de Deus de
Orientador(es): Peixoto, José Ricardo
Coorientador(es): Amaro, Geovani Bernardo
Assunto: Batata-doce - melhoramento genético
Caracterização agronômica
Seleção de genótipos
Data de publicação: 19-Set-2018
Referência: SOUSA, Rosa Maria de Deus de. Diversidade genética, caracterização morfoagronômica, potencial de uso e qualidade pós-colheita de clones de batata-doce [Ipomoea batatas (L.) Lamarck]. 2018. 217 f., il. Tese (Doutorado em Agronomia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: A batata-doce (Ipomoea batatas L.) é uma hortaliça que apresenta boa produtividade, resistência a pragas, possui um alto valor nutritivo e possui diversas finalidade de uso além do consumo in natura das raízes como alimentação animal das raízes e ramas, produção de doces, chips e etanol na agroindústria e ornamentação. A caracterização morfoagronômica e a associação entre características de interesse econômico é importante no melhoramento genético para a seleção de genótipos para múltiplos usos e para o estudo das respostas correlacionadas. O conhecimento da divergência genética disponível em um conjunto de genótipos é de grande importância em programas de melhoramento, por evitar recombinações gênicas semelhantes. O objeto desta pesquisa foi caracterizar morfoagronomicamente, avaliar agronomicamente, em pós-colheita e para uso ornamental, e selecionar clones de batata-doce com melhores características do Banco de Germoplasma da Embrapa Hortaliças. Para obtenção de ramas, foi realizada a multiplicação de ramas em bandejas, mantido em casa de vegetação por 45 dias. Em seguida, estas ramas foram plantadas no campo experimental da Embrapa Hortaliças, utilizando o delineamento em blocos aumentados, com 100 tratamentos regulares e dois tratamentos comuns. Foram mensuradas 15 características da parte aérea e 12 das raízes. Constatou-se a ocorrência de variabilidade genética entre os acessos, proporcionada principalmente pelas características peso das ramas, comprimento das ramas e formato das raízes. Em dezembro de 2015, utilizando as ramas de batata-doce dos clones multiplicados e de nove testemunhas, foram instalados três experimentos no delineamento em látice: Experimento 1 (64 genótipos 8x8), Experimento 2 (36 genótipos 6x6) e Experimento 3 (16 genótipos 4x4). Utilizou-se o espaçamento 0,90 m entre leiras, 0,30 cm entre plantas e 1 m entre parcelas. Todos os experimentos foram colhidos com seis meses de plantio. Houve diferença para a produtividade entre os clones estudados: o clone com maior produtividade no Experimento 3 foi CNPH 895 (44,67 t ha-1); entre as testemunhas, a que obteve maior produtividade foi a CNPH 1205, com 56,89 t ha-1. O alto potencial produtivo de raízes obtido pelos clones CNPH 895 (44,67 t ha-1), CNPH 908 (42,12 t ha-1) e CNPH 1369 (42,44 t ha-1), aponta novas perspectivas de seleção destes materiais, considerados promissores para a produção da batata-doce. Com o objetivo de avaliar a possibilidade de uso das folhas de batata-doce na alimentação humana, foram elaboradas diferentes formulações de macarrão. As características físicas, químicas, físico-químicas, sensoriais e de qualidade das massas desenvolvidas foram avaliadas. A folha de batata-doce desidratada foi caracterizada quanto à sua composição física e química, e quanto à sua utilização para elaboração das massas de macarrão tipo talharim, com diferentes concentrações (0,0; 2,0; 3,0; 4,0 e 5,0% p/v). As pastas foram submetidas à pesquisa para avaliar a aceitação por parte de 41 provadores, discentes, docentes e funcionários da Universidade de Brasília. A farinha da folha de batata–doce desidratada apresentou consideráveis teores de proteínas (17,15%), de fibras (18,65%) e de cinzas (2,1%). As formulações adicionadas da farinha da folha de batata-doce desidratada obtiveram boa aceitação, apresentando notas atribuídas aos escores médios, entre 6,65 a 7,21%. A utilização de tal farinha na elaboração de massa alimentícia poderá contribuir para o melhor aproveitamento das folhas da batata-doce no Brasil, bem como para melhoria da qualidade da dieta da população. Constatou-se a necessidade de estudar alternativas para uso da polpa e, considerando que o desenvolvimento de novos produtos tem adquirido crescente importância, foram produzidas barras de cereais utilizando a polpa desidratada de raízes de batata-doce. Foram elaboradas formulações de barras de cereais, substituindo 50% dos cereais pela polpa de batata-doce desidratada, oriunda de cinco diferentes variedades. Foi realizada a caracterização físico-química das barras desenvolvidas e a aceitação sensorial, utilizando-se uma escala hedônica estruturada de nove pontos. Os atributos aparência, textura, sabor e impressão global foram avaliados. A avaliação sensorial das seis amostras (B0 = controle; B1= genótipo FAL 05; B2= genótipo FAL 06; B3= genótipo FAL 08; B4= genótipo FAL 11; e B5= genótipo FAL 12) foi realizada por uma equipe de 41 indivíduos não treinados. Todas as seis formulações de barras de cereais apresentaram boa aceitação sensorial quanto às características analisadas. A apreciação global apresentou maior média de notas para a maior parte das formulações, oscilando entre 7,22 e 8,63. Em relação à intenção de compra, 92% dos participantes comprariam uma das seis formulações de barras de cereais elaboradas com polpa desidratada dos cinco diferentes genótipos de batata-doce. Para se analisar os teores, os tipos e os comportamentos dos pigmentos carotenoides nos genótipos de batata-doce, foi realizado um Experimento com o objetivo de identificar, de forma quantitativa, por cromatografia líquida de alta performance, os principais carotenoides presentes em 14 genótipos de batata-doce, antes e depois do cozimento e correlacionados com cor instrumental. As raízes de batata-doce com colorações diferentes foram colhidas após seis meses de plantio. A amostra controle foi adquirida no comércio local em Brasília, DF. A caracterização química foi realizada antes e depois do processo de cozimento. Os acessos CNPH 1205 e CNPH 1270 apresentaram sete tipos de carotenoides diferentes, dos quais o β-caroteno prevaleceu como o pigmento com maior teor nas raízes de polpa laranja, em comparação com os outros acessos. Constatou-se uma correlação positiva entre o β-caroteno e a cor dos acessos de batata-doce estudados (0,71 Hue e β-caroteno; 0,92 Luminosidade e β-caroteno). Os resultados deste estudo sugerem que o processo de cocção pode ser causa de perda significativa nos carotenoides identificados nos acessos de batata-doce. Em outro Experimento, foi estudado o potencial ornamental de cinco acessos de batata-doce do banco de germoplasma da Embrapa Hortaliças. Para a caracterização morfológica e a avaliação do potencial ornamental, foram escolhidos cinco acessos com formatos de folhas diferentes (CNPH 980, CNPH 1205, CNPH 895, CNPH 796 e CNPH 1284) e utilizados 12 descritores qualitativos e quantitativos. Na avaliação do potencial ornamental, cada critério foi pontuado por meio de notas variando de 10 (mínimo) a 100 (máximo). A característica número de lóbulos por folha foi a que mais agradou os avaliadores. Observou-se que, quanto mais lóbulos, maior o potencial ornamental, sendo que os acessos CNPH 980, CNPH 1205 e CNPH 1284 se destacaram para essa característica. Os cinco acessos estudados apresentaram considerável potencial ornamental, podendo ser usados como complementos para arranjos florais ou ainda como jardineiras.
Abstract: Sweet potato (Ipomoea batatas L.) is a vegetable with good productivity, pest resistance, and high nutritive value. Due to the lack of information available, the use of sweet potato branches in animal feed is very limited in Brazil. The association between characteristics with economic interest is important in genetic breeding, especially on studies of correlated responses. Knowledge on the genetic diversity available within a genotype set is of great importance in breeding programs since it prevents similar genic recombination. The objective of this study was to perform a morphoagronomic characterization, agronomic, post-harvest, and ornamental use evaluation, and to select clones of sweet potato with the greatest characteristics within accessions from the Germplasm Bank of Embrapa Hortaliças. Branch multiplication was performed in trays, during 45 days, under greenhouse conditions. These branches were then planted in the experimental field at Embrapa Hortaliças, using an augmented block design comprised of 100 regular treatments and two common treatments. Fifteen aerial and 13 root characteristics were measured. Genetic variability within accessions was verified and it was mainly due to branch weight, branch length, and root shape. In December 2015, three experiments were installed using a lattice design with the multiplied branches of sweet potato clones and of nine control genotypes: Experiment 1 (64 genotypes 8x8), Experiment 2 (36 genotypes 6x6), and Experiment 3 (16 genotypes 4x4). A spacing of 0.90 (between rows), 0.30 (between plants) and 1 m (between plots) was used. All experiments were harvested after a 6-month cultivation period. Differences among clones were observed for yield: CNPH 895 was the clone with the highest yield in Experiment 3 (44.67 t ha-1); among the clones used as control, CNPH 1205 showed the highest yield (56.89 t ha-1). The high productive potential of roots obtained by clones CNPH 895 (44.67 t ha-1), CNPH 908 (42.12 t ha-1), and CNPH 1369 (42.44 t ha-1) indicates new perspectives for selection of these materials, considered as promising for sweet potato production. Aiming to evaluate the possibility of using sweet potato leaves in human food, different pasta formulations were elaborated. Physical, chemical, physicochemical, and sensory characteristics, as well as the quality of the pasta were evaluated. The dehydrated sweet potato leaf was characterized regarding its physical and chemical composition, and its utilization for the elaboration of noodle type pasta containing different concentrations (0.0; 2.0; 3.0; 4.0; and 5.0% w/v). The elaborated pasta was submitted to an acceptance evaluation by 41 tasters, students, professors, and employees from University of Brasilia. The dehydrated sweet potato leaf flour presented considerable protein (17.15%), fiber (18.65%), and ash (2.1%) contents. The formulations added with the dehydrated sweet potato leaf flour had good acceptance, with mean scores varying from 6.65 to 7.21%, respectively. The use of such flour for pasta preparation could contribute for a better use of sweet potato leaves in Brazil, as well as for improving the quality of the population’s diet. A need to study alternatives for pulp use was verified and, considering that the development of new products has become increasingly important, cereal bars were produced using the dehydrated pulp of sweet potato roots. Formulations of cereal bars were elaborated by replacing 50% of the cereals with the dehydrated sweet potato pulp, from five different varieties. The developed bars were evaluated regarding their physicochemical characteristics and sensory acceptance, using a nine-point hedonic scale. Appearance, texture, flavor, and overall impression were assessed. The sensory evaluation of the six samples (B0 = control; B1= genotype FAL 05; B2= genotype FAL 06; B3= genotype FAL 08; B4= genotype FAL 11; e B5= genotype FAL 12) was carried out by 41 untrained evaluators. All six formulations of cereal bars presented good sensory acceptance regarding the analyzed characteristics. Overall impression had the greatest mean scores for most formulations, varying between 7.22 and 8.63. Concerning purchase intention, 92% of the participants would buy one of the six formulations of cereal bars made with dehydrated pulp of the five different sweet potato genotypes. In order to analyze the contents, types, and behaviors of the carotenoid pigments in the sweet potato genotypes, an experiment was performed aiming at quantitatively identifying, by high performance liquid chromatography, the main carotenoids present in 14 sweet potato genotypes, before and after cooking, and correlated to instrumental color. The roots of sweet potatoes with different colorations were harvested after a 6-month cultivation period. A control sample was obtained at a local market in Brasilia, DF. Chemical characterization was performed before and after cooking. CNPH 1205 and CNPH 1270 presented seven distinct types of carotenoids, from which β-carotene prevailed as the pigment with the highest content in orange pulp roots, as compared to other accessions. A positive correlation was found between β-carotene and the color of the sweet potato accessions studied (0.71 Hue and β-carotene; 0.92 brightness and β-carotene). The results of this study suggest that the cooking process could lead to a significant loss in the carotenoids identified in the sweet potato accessions. Another study addressed the ornamental potential of five sweet potato genotypes. The morphological characterization and evaluation of the ornamental potential used five accessions with distinct leaf shape (CNPH 980, CNPH 1205, CNPH 895, CNPH 796, CNPH 1284) and 12 qualitative and quantitative descriptors. In the evaluation of the ornamental potential, each criterion was scored from 10 (minimum) to 100 (maximum). Leaf lobe number was the trait that pleased the evaluators the most, and the greater the number of lobes, the greater was the ornamental potential. CNPH 980, CNPH 1205, and CNPH 1284 stood out for this trait. All five accessions studied presented considerable ornamental potential and could be used in floral arrangements or garden beds.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018.
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Aparece nas coleções:FAV - Doutorado em Agronomia (Teses)

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